Rapport 2016:44. Utvalda arter och habitat i Kosterhavets nationalpark Förekomst och utbredning

Transkript

1 Rapport 2016:44 Utvalda arter och habitat i Kosterhavets nationalpark Förekomst och utbredning

2 Rapportnr: 2016:44 ISSN: X Författare: Per Bergström och Mats Lindegarth, Marina institutionen vid Göteborgs universitet Foto: Thomas Lundälv/Lisbeth Jonsson Rapportansvarig: Anita Tullrot, Enheten för Kosterhavet, Naturavdelningen Utgivare: Länsstyrelsen i Västra Götalands län, Enheten för Kosterhavet, Naturavdelningen Rapporten finns som pdf på under Publikationer/Rapporter.

3 Förord Inför bildandet av Kosterhavets nationalpark inventerades stora delar av det blivande nationalparkområdet med hjälp av undervattenskamera (ROV), bottenskrapa och dykning. Data från dessa inventeringar samlades senare i en databas, den så kallade Kosterdatabasen. Även data från Interreg projektet Hav möter Land har senare tillförts databasen. För att underlätta förvaltningen av den biologiska mångfalden i nationalparken och som underlag för havsplanering behövs kartor över utbredning av olika arter och habitat. Rapporten innehåller både kartor för inventeringsdata och för modellerad data inom Kosterhavets nationalpark. Arbetet är utfört av Göteborgs universitet, Centrum för Hav och Samhälle på uppdrag av Länsstyrelsen i Västra Götalands län, med finansiering från projektet Datainsamling, bearbetning av planeringsunderlag, Västerhavet, Östersjön och Bottenhavet. Författarna Per Bergström och Mats Lindegarth ansvarar i sin helhet för rapportens innehåll och tackas för sin insats. Anita Tullrot Enheten för Kosterhavet/Naturavdelningen Länsstyrelsen i Västra Götalands län

4 1. Introduktion och Bakgrund Kosterhavets nationalpark i norra Bohuslän invigdes 2009 och är Sveriges hittills enda marina nationalpark. Parken täcker ungefär hektar varav den största delen är vatten med ett största djup på 247 m. Det finns ca arter varav ungefär hälften under vattenytan. Parken ligger i Strömstads och Tanums kommuner och gränsar i norr till Ytre Hvalers nationalpark (Figur 1). Figur 1. Kosterhavets nationalpark Syftet med projektet var att utnyttja det datamaterial som samlades in inför bildandet av nationalparken samt data från Interreg projektet Hav möter Land för att 1) ta fram kartor över förekomst av vissa utvalda arter och habitat med tillhörande GIS lager (se Tabell 1) och 2) modellera utbredning av samma arter och habitat för att möjliggöra användandet i bland annat det pågående havsplaneringsarbetet. Dessa data finns i dagsläget samlade i en databas Kosterdatabasen, ursprungligen utarbetad av Genoveva Gonzalez-Mirelis 1 på uppdrag av Länsstyrelsen i Västra 1 Nuvarande address: Genoveva Gonzalez Mirelis, Institute of Marine Research, Nordnesgaten 50, 5005 Bergen, Norway. genoveva.gonzalez-mirelis@imr.no 2 -

5 Götalands län år Kosterdatabasen är en ArcMarine geodatabas (baseras på ArcMarine Data Model, AMDM) för Kosterhavet (Sverige) och Ytre Hvalers (Norge) nationalparker. Den skapades för att samla, spara, sköta och möjliggöra datauttag för support till forskning och skötsel av det skyddade området som utgörs av de båda nationalparkerna. Databasen är optimerad för att kunna integrera undersökningar med geografisk och biologisk data, vilket gör databasen till en plattform för utvärdering av multivariat ekologisk information, modellering och kartläggning av bentiska miljöer. Databasens innehåll är tillgängligt både via ArcCatalog och MS Access. För mer information om den grundläggande strukturen av databasen vänligen se ArcMarine Workgroup Web site ( och ESRI Data Model Web site ( Databasen tillhör länsstyrelsen i Västra Götalands län och finns i dagsläget endast tillgänglig på hårddisk. Tabell 1. Sammanställning av de arter (förekomst i inventeringsdata) och habitat (utbredning i Kosterhavets nationalpark) för vilka försök att ta fram förekomst i form av kartor och shapefiler gjorts. Art/habitat Antal arter (mjukbotten/hårdbotten) Antal rödlistade arter (2015 års rödlista, mjukbotten/hårdbotten) Antal algarter Limamussla, förekomst Funiculina quadrangularis, förekomst Kophobelemnon stelliferum, förekomst Laminaria hyperborea, förekomst Arctica islandica, förekomst OSPAR Nucella lapillus, förekomst OSPAR Ostrea edulis, förekomst OSPAR EUNIS habitat EUNIS Djuplevande svampdjurssamhällen OSPAR Intertidal mudflats OSPAR Lophelia pertusa rev, döda/levande OSPAR Carbonate mounds OSPAR Coral gardens OSPAR Maerlbeds OSPAR Hästmusselbankar OSPAR Grunda sedimentlevande blåmusselbankar OSPAR Ostronbankar OSPAR Sjöpennor och grävande megafaunasamhällen OSPAR Ålgräsängar OSPAR 1110 Sublittorala sandbankar N Ler- och sandbottnar som blottas vid lågvatten N Stora grunda vikar och sund N Rev N

6 2. Utförande och metodbeskrivning 2.1. Urval och bearbetning av data För det material som tagits fram inom detta projekt har inventeringsdata insamlat med flera olika metoder (bottenskapa, ROV-filmning och dykinventering) använts. Utöver dessa biologiska data har information om substrat (från SGU) och djup (från sjökort och batymetriska data) utnyttjats. För ytterligare information om det tillgängliga materialet vänligen se Kosterdatabasen och tillhörande dokumentation. Data från de olika metoderna har lite olika ursprungsupplösning varför all data transformerades för att passa in i ett 15*15 m grid. Dyk- respektive bottenskrapsdata ansågs representera den 15*15 m yta i vilken provtagningen skett. För de data som samlats in med ROV med olika långa transekter utnyttjades det material som redan fanns tillgängligt där transekterna delats upp för att passa 15*15 m rutor. För dessa rutor togs sedan förekomst/icke-förekomst av utvalda arter fram samt information om substrat, djup och lutning på botten. Data som sedan har använts för att 1) ta fram kartor (som pdf och Shape-filer) över känd förekomst för de utvalda arterna och habitaten (Tabell 1) och 2) modellera förekomst i de icke undersökta delarna av nationalparken. I de fall då inga signifikanta modeller erhölls för data på 15*15 m skala så aggregerades data till 50*50 m rutor. Nya modeller togs fram för att undersöka möjligheten att förutsäga förekomst av arterna i nationalparkens olika områden med denna något lägre upplösning. För ytterligare information om modelleringarna se nedan (2.3) Utbredning av habitat Förutom kartor över känd förekomst av utvalda arter gjordes även en bedömning om förekomst och utbredning av vissa habitat (Tabell 2). Denna bedömning baserades på information om bottensbeskaffenhet (substrat), djupet i området samt hur vågexponerat området är. Substratunderlaget bestod av den maringeologiska kartan från SGU medan den modellerade exponeringen från SAKU användes som vågexponering. Djupinformationen bestod dels av sjökortsdata, dels av de batymetriska data som fanns tillgängliga i Kosterdatabasen. Tabell 2. Habitat för vilka bedömning av utbredningen i Kosterhavets nationalpark har gjorts Klassning Habitat EUNIS EUNIS habitat nivå 3 OSPAR Intertidal mudflats Natura Sublittorala sandbankar Natura Ler- och sandbottnar som blottas vid lågvatten Natura Stora grunda vikar och sund Natura Rev 4 -

7 2.3. Modellering och utbredning av habitat och utvalda arter Utöver information om känd förekomst av de utvalda arterna och habitaten i form av pdf- och shape-filer var tanken att utifrån det tillgängliga materialet modellera förekomst/icke-förekomst av arterna och habitaten för hela Kosterhavets nationalpark. För detta ändamål utnyttjades, utöver tillgängliga kända förekomster och information om områden där arterna saknas (15 m upplösning), existerande heltäckande information om a) olika substrats utbredning i området (Maringeologiska kartan från SGU), b) djup (batymetriska kartan tillgänglig i Kosterdatabasen) och c) bottenlutning (framtagen från den batymetriska kartan) med motsvarande upplösning. För modelleringen användes metoden Random Forest (Breiman 2001; Liaw & Wiener 2012) vilken är en icke-parametrisk metod där inga antaganden om funktionella samband eller fördelning görs. Samtidigt kan den användas till alla olika typer av icke-linjära samband och är en metod som visat sig fungera väl i förhållanden till många andra populära metoder (Bucas et al. 2013). De signifikanta modeller (p<0.05) som enligt specifika kriterier (AUC>0.70) vilket anses vara gränsen för användbara modeller (Swets 1988; Hosmer och Lemeshow 2000; Kleinbaum och Klein 2010); Accuracy>No information) ansågs tillräckligt bra applicerades sedan på prediktorvariabler framtagna för hela Kosterhavets nationalpark (15 m upplösning). I vissa fall då signifikanta modeller saknades slogs två eller flera arter ihop till grupper av arter tillhörande samma organismgrupp med liknande habitatkrav och förekomst av dessa grupper modellerades istället. Detta gjordes i huvudsak för två grupper a) djupt levande svampdjur och b) mjukbottenlevande sjöpennor (Tabell 3). För de arter och ihopslagna grupper där signifikanta modeller saknades för 15 m upplösning utvärderades möjligheten att utföra motsvarande modellering för 50 m upplösning (50*50 grid). För detta ändamål ersattes 15 m gridet av ett 50 m grid för vilken data på förekomst/icke-förekomst togs fram utifrån tillgängliga data i databasen. I de fall då det fanns provtagningsinformation från fler än en 15*15 m ruta i en 50*50 m ruta slogs informationen ihop och förekomst i en av 15 rutorna medförde förekomst av arten i 50 m rutan. För data från ROV-filmning togs de 50 m rutor som enbart innehöll information från en 15 m ruta bort från analyserna, eftersom att behålla dessa skulle motverka syftet med att gridda upp området i 50 m rutor istället för 15 m rutor. De modeller framtagna för 50 m upplösning som uppfyllde kraven för att anses tillräckligt bra (se kravspecifikation under modeller för 15 m upplösning) applicerades på prediktorvariabler framtagna för 50 m upplösning av nationalparken. 5 -

8 Tabell 3. Arter vars förekomst indikerar förekomst av de olika typerna av OSPAR habitat. Arternas modellerade utbredning, baserat på data från Kosterdatabasen, har därefter använts för att avgränsa de olika habitatens utbredning i Kosterhavets nationalpark. Habitat Djuplevande svampdjurssamhällen Coral gardens Sjöpennor och grävande makrofauna samhällen Arter vars förekomst definierar habitatet Geodia barretti Mycale lingua Phakellia ventilabrum Axinella rugosa Axinella infundibuliformis Pseudosuberites sulphureus Swiftia rosea Swiftia pallida Kophobelemnon stelliferum Funiculina quadrangularis Virgularia mirabilis Stylatula elegans Pennatula phosphorea För de habitat som inte är beroende av en eller flera arters utbredning, t.ex. Stora grunda vikar och sund och Ler- och sandbottnar som blottas vid lågvatten har en bedömning om trolig utbredning gjorts utifrån information om substrat och djup. Samtliga analyser och modelleringar har utförts i R (R Core Team 2015) med standard biblioteken samt biblioteket randomforest (Liaw and Wiener 2002). Kartor och shapefiler över förekomst av arter och habitat har sedan producerats i ArcGIS (ESRI 2012). 6 -

9 3. Resultat 3.1. Artförekomster Kartor (pdf och shape-fil) har producerats över känd förekomst av utvalda arter i vilka förekomst (fyllda symboler) respektive icke-förekomst (ofyllda symboler) i de olika provtagningslokalerna visas med olika färger för de olika provtagningsmetoderna (Dyk: gula symboler, Bottenskrap: röda symboler och ROV: blå symboler). Nedan visas ett par kartexempel på förekomst av arter (Figur 2 och 3) och för artantalet, i intervall om 15st arter (olika färger på symbolerna), vid de olika provtagningslokalerna (Figur 4) samt antalet rödlistade arter som observerats i varje provtagningslokal (Figur 5). För fullständig information om förekomst av samtliga utvalda arter vänligen se appendix 1 och 2. Figur 2. Förekomst av Kosterpiprensaren, Kophobelemnon stelliferum i Kosterhavets nationalpark. Fyllda symboler = förekomst, ofyllda symboler = ingen förekomst, blå symboler = ROV-filmning, gula symboler = dykinventering och röda symboler = provtagning med bottenskrapa. 7 -

10 Förekomsten av Kosterpiprensaren, Kophobelemnon stelliferum är i huvudsak koncentrerad till mjukbottnarna kring Kosterrännan och de lite djupare områdena nordväst om Kosteröarna (Figur 2). Det djuplevande svampdjuret Axinella rugosa har en känd förekomst som är koncentrerad till de sluttande hårdbottnarna, från ca 30 m djup och ner mot Kosterrännan och längs sluttningar med liknande betingelser väster om Kosteröarna (Figur 3). Figur 3. Förekomst av svampdjuret Axinella rugosa i Kosterhavets nationalpark. Fyllda symboler = förekomst, ofyllda symboler = ingen förekomst, blå symboler = ROV-filmning, gula symboler = dykinventering och röda symboler = provtagning med bottenskrapa. De högsta observerade artantalen i det tillgängliga materialet i Kosterdatabasen finner vi kring Yttre Vattenholmen och i de lite mer exponerade grundområdena (<30 m) norr och väster om Kosteröarna där en kombination av alger och djur 8 -

11 bidrar till höga artantal. Tittar vi på områden under den fotiska zonen där inga alger förekommer hittar vi istället de högsta artantalen längs sidorna av Kosterrännan och nordväst om Kosteröarna i området nära Ytre Hvalers nationalpark (Figur 4). Figur 4. Antalet arter som observerats i respektive provtagningslokal. Rött = 0-15 arter, orange = arter, grön = arter, ljusblå = arter, mörkblå = över 60 arter. När det gäller förekomsten av rödlistade arter så finns det en tydlig tendens med de högsta förekomsterna längs sidorna av Kosterrännan där sluttande hårdbottnar möter mjukbotten. Även i områden som sedan tidigare är kända för sina höga naturvärden så som i Säcken där ett ögonkorallrev (Lophelia pertusa) finns och i Spiran där flera observationer av död korall har gjorts (Figur 5) finns många rödlistade arter. Avsaknaden av rödlistade arter i grunda områden är tydlig, något som eventuellt kan härledas till begränsningar i det provtagna materialet. 9 -

12 Figur 5. Antalet rödlistade arter (Artdatabanken, 2015 års lista) observerade i de olika provtagningslokalerna i Kosterhavets nationalpark. Röda cirklar = ingen förekomst av rödlistade arter, orange = 1 rödlistad arter, grön = 2-5 rödlistade arter, ljusblå = 5-10 rödlistade arter och mörkblå = fler än 10 rödlistade arter. För att underlätta vidare användning av det framtagna materialet har, utöver individuella shape-filer med känd förekomst för de enskilda arterna även ett lager (Sammaställd_förekomstdata_Koster.shp) för samtliga provtagningslokaler innehållande information om alla enskilda arters förekomst, respektive icke förekomst, tagits fram med tillhörande lyr-filer. I detta lager finns även information om provtagningsmetod vilket möjliggör illustration av förekomst/icke-förekomst för enskilda metoder om så önskas, samt information om artantalet som rapporterats för respektive lokal. Fullständig förteckning över shape-filer och lyrfiler finns i appendix

13 3.2. Utbredning av habitat Utbredningen av EUNIS habitat på nivå 3 (Tabell 4) och habitat som Intertidal mudflats (OSPAR) och Stora grunda vikar och sund (N2000) redovisas som kartor och GIS-lager. Nedan visas några exempel, för fullständig information om utbredning av olika habitat i Kosterhavets nationalpark se appendix 1 och 2. Tabell 4. Kort beskrivning av EUNIS habitat nivå 3. För detaljerad beskrivning av de olika EUNIS habitaten vänligen se Davis et al Nivå Nivå nummer Habitat namn A 1 Marine Habitats A3 2 Infralittoral rock and other hard substrata A3.1 3 Atlantic and Mediterranean high energy infralittoral rock A3.2 3 Atlantic and Mediterranean moderate energy infralittoral rock A3.3 3 Atlantic and Mediterranean moderate energy infralittoral rock A4 2 Circalittoral rock and other hard substrata A4.1 3 Atlantic and Mediterranean high energy circalittoral rock A4.2 3 Atlantic and Mediterranean moderate energy circalittoral rock A4.3 3 Atlantic and Mediterranean low energy circalittoral rock A5 2 Sublittoral sediment A5.1 3 Sublittoral coarse sediment A5.2 3 Sublittoral sand A5.3 3 Sublittoral mud Det dominarande EUNIS habitatet i området är A5.3 som representerar sublittoral lera, ett habitat som täcker i princip hela Kosterrännan (Figur 6). De olika hårdbottenhabitaten (A och A ) är i sin tur mest frekvent förekommande i de lite mer exponerade områdena väster om Kosteröarna och längs de branta sluttningarna längs Kosterrännan (Figur 6). 11 -

14 Figur 6. Utbredning av habitat enligt EUNIS klassificering, nivå 3, i Kosterhavets nationalpark. Utbredning bedömd utifrån tillgänglig information om substrat, djup och exponering i området. OSPAR habitatet Intertidal mudflat, vilket närmast motsvarar N2000 habitatet 1140, har en begränsad utbredning i nationalparken och det förekommer egentligen endast i två större områden som ligger inom Kosteröarnas naturreservat, men nära parkens gränser, i området kring Nästången norr om Kilesand på Sydkoster och i det mycket grunda området mellan Nordkoster och Korshomen (Figur 7). Utöver dessa större områden förekommer ett antal mindre områden med Intertidal mudflats kring Kosteröarna, men dessa har allt som oftast en tydligt begränsad utbredning ut från land på grund av djupförhållanden och de begränsade tidvattenskillnaderna i området. 12 -

15 Figur 7. Utbredning av OSPAR habitatet Intertidal mudflats Modellerad utbredning av arter och habitat Utöver att ta fram kartor över känd förekomst av vissa arter och organismsamhällen var även ett av målen med projektet att genom modellering prediktera förekomsten av samma arter och samhällen. Något som visade sig svårare än förväntat. Ett första försök att modellera förekomsten med en upplösning på 15 m gav inga modeller som uppfyllde de krav som ställts för att modellerna skulle anses tillräckligt bra (Tabell 5). Ett andra försök till att ta fram dugliga prediktiva modeller gjordes med en upplösning av 50 m, ett försök som gav en något förbättrad situation. Med denna något lägre upplösning kunde signifikanta modeller som uppfyllde de övriga kraven tas fram för ett par svampdjur (Axinella rugosa och Phakellia ventilabrum) och för brunalgen 13 -

16 Laminaria hyperborea (Tabell 6). Dessutom erhölls en signifikant modell för djuplevande svampdjurssamhällen som habitat, liksom för ett antal andra arter (Pandalus, Munida sp., Sabella pavonina, Terebratulina retusa, Alcyonium digitatum och Caryophyllia smithii) som dock inte ursprungligen tillhörde de utvalda arterna. Tyvärr erhölls inga tillräckligt bra modeller för vare sig Sjöpennor och grävande megafaunasamhällen som helhet eller för någon av de enskilda arterna, ej heller för någon av bivalverna (M. modiolus, A. excavata och A. islandica) eller för koralldjuren Sviftia rosea och S. pallida (Tabell 6). För dessa arter producerades således inga kartor över modellerad förekomst. 14 -

17 Tabell 5. Modellernas prestation vid modellering baserade på data med 15 m upplösning. Modeller som uppfyller kraven för att anses användbara (p<0,05; AUC>0,70 och Accuracy>No information ratio) anges i fet stil. Grupp Art p-värde AUC Accuracy Prevalence Sensitivity Specificity Sjöpennor Djuplevande svampdjur Coral Gardens Bivalver Alger Grupperade 0,49 0,51 0,87 0,13 1,00 0,03 K.stelliferum 0,58 0,50 0,92 0,08 1,00 0,00 F.quadrangularis 0,55 0,50 0,97 0,03 1,00 0,00 V.mirabilis 0,54 0,50 0,97 0,04 1,00 0,00 P.phosphorea 0,47 0,52 0,97 0,03 1,00 0,03 S.elegans 0,59 0,50 0,99 0,01 1,00 0,00 Grupperade <0,01 0,67 0,77 0,27 0,88 0,47 G.barretti 0,35 0,61 0,92 0,09 0,98 0,23 M.lingua 0,54 0,50 0,95 0,05 1,00 0,00 P.ventilabrum 0,45 0,56 0,84 0,16 0,98 0,14 A.rugosa 0,65 0,54 0,82 0,18 0,97 0,12 A.infundibuliformis 0,65 0,50 0,91 0,09 1,00 0,00 P.sulphureus 0,54 0,50 0,96 0,04 1,00 0,00 S.rosea 0,55 0,50 0,98 0,02 1,00 0,00 S.pallida 0,58 0,50 0,99 0,01 1,00 0,00 M.modiolus 0,59 0,50 0,99 0,01 1,00 0,00 A.excavata 0,68 0,50 0,99 0,01 1,00 0,00 A.islandica 0,61 0,50 0,99 0,01 1,00 0,00 L.hyperborea 0,19 0,61 0,93 0,07 0,99 0,

18 Tabell 6 Modellernas prestation vid modellering baserade på data med 50 m upplösning. Modeller som uppfyller kraven för att anses användbara (p<0,05; AUC>0,70 och Accuracy>No information ratio) anges i fet stil. Grupp Art p-värde AUC Accuracy Prevalence Sensitivity Specificity Sjöpennor Djuplevande svampdjur Coral Gardens Bivalver Alger Grupperade 0,48 0,58 0,88 0,12 0,97 0,20 K.stelliferum 0,54 0,51 0,92 0,08 1,00 0,03 F.quadrangularis 0,58 0,50 0,98 0,02 1,00 0,00 V.mirabilis 0,55 0,50 0,94 0,06 1,00 0,00 P.phosphorea 0,58 0,50 0,98 0,02 1,00 0,00 S.elegans 0,61 0,50 0,99 0,01 1,00 0,00 Grupperade <0,01 0,84 0,87 0,24 0,90 0,78 G.barretti 0,02 0,69 0,93 0,10 0,99 0,40 M.lingua 0,25 0,60 0,96 0,05 1,00 0,19 P.ventilabrum 0,02 0,72 0,87 0,17 0,95 0,49 A.rugosa <0,01 0,74 0,87 0,18 0,93 0,56 A.infundibuliformis 0,70 0,51 0,88 0,11 0,99 0,04 P.sulphureus 0,70 0,52 0,94 0,05 0,99 0,04 S.rosea 0,57 0,50 0,97 0,03 1,00 0,00 S.pallida 0,85 0,50 0,98 0,01 1,00 0,00 M.modiolus 0,59 0,50 0,98 0,02 1,00 0,00 A.excavata 0,31 0,63 0,99 0,02 1,00 0,25 A.islandica 0,60 0,50 0,99 0,01 1,00 0,00 L.hyperborea <0,01 0,79 0,92 0,13 0,96 0,

19 För att utnyttja de tillgängliga modellerna optimalt utnyttjades samtliga modeller som uppfyllde kraven, alla med 50 m upplösning, för att prediktera förekomst av respektive art/organismsamhälle i hela Kosterhavets nationalpark. Förekomst predikterades även för arter som ursprungligen ej var utvalda för projektet. Dessa förekomster levereras både som shape-filer och i pdf- format varav ett axplock visas som exempel nedan (Figur 8-11). Djuplevande svampdjurssamhällen är ett OSPAR habitat som normalt förekommer på större djup ( m) än vad som finns i Kosterhavets nationalpark. Dock gör det faktum att eftersom Kosterrännan har förbindelse med betydligt större djup längs den norska kusten att detta samhälle frekvent förekommer på hårdbottnar längs Kosterrännan och andra relativt kraftigt sluttande hårdbottnar där sedimentationen inte är för hög. Figur 8. Karta över predikterad förekomst av OSPAR habitatet Djuplevande svampdjurssamhällen i Kosterhavets nationalpark. 17 -

20 Med en prediktiv modell för 50 m upplösning med ett AUC-värde på 0.84, vilket anses vara en bra modell, och en accuracy på 0.87 (i.e. modellen gör rätt i 87 % av fallen) skapades en karta för utbredning av detta viktiga samhälle i Kosterhavets nationalpark (Figur 8). Förekomsten och utbredningen av stortare, Laminaria hyperborea, predikterades med en accuracy på 0,92 (rätt i 92 % av fallen) och ett AUC på 0,79. Modellen visar på att arten är tydligt vanligare förekommande i de mer exponerade områdena kring Kosteröarna än närmare kusten (Figur 9). Figur 9. Predikterad utbredning av Laminaria hyperborea i Kosterhavets nationalpark. 18 -

21 Bägarkorallen Caryophyllia smithii förekommer flitigt på lite djupare hårdbottnar i området och utbredningen predikterades med en riktighet på 85 % (accuracy=0.85) och ett AUC på 0,76. Liksom för flertalet andra hårdbottenlevande arter i området verkar Caryophyllia smithii trivas bäst i lite mer exponerade områden med en förhållandevis stor bottenlutning som förhindrar att sedimenterande material ansamlas (Figur 10). Figur 10. Predikterad utbredning av bägarkorallen Caryophyllia smithii i Kosterhavets nationalpark. 19 -

22 Modellerna som utnyttjats för att prediktera förekomst av Pandalus i Kosterhavets nationalpark har ett AUC-värde på 0,83 och en accuracy på 0,90. Den predikterade utbredningen visar på ett tydligt mönster med förekomst av Pandalus i djupa områden med mjukbotten men som också innehåller element av hårdbotten. Den största utbredningen är längs kanterna av Kosterrännan men även i andra rännor i djupare områden, såsom rännan nordost om Kosteröarna som sträcker sig in mot Ytre Hvalers nationalpark (Figur 11). Avsaknaden av Pandalus i själva Kosterrännan, som den prediktiva modellen uppvisar, kan eventuellt vara en följd av att de djupt liggande mjukbottnarna är sådana områden där trålning efter räka frekvent förekommer och att det därmed inte funnits några Pandalus i provtagningslokalerna, trots att miljön egentligen uppfyller de krav som Pandalus ställer. Figur 11. Predikterad förekomst av Pandalus i Kosterhavets nationalpark. 20 -

23 4. Slutsatser och summering 4.1. Artförekomst Datamaterialet som var tillgängligt i Kosterdatabasen gav möjlighet att producera kartor över känd förekomst för de flesta av de arter som var tänkt (Tabell 7). Några arter förekom enbart i ett fåtal av provtagningslokalerna och även om det var möjligt att producera kartor och shape-filer för förekomstdata så bidrar dessa kartor inte med så mycket information för vidare arbete med havsplanering eller skötsel av nationalparken. Snäckan Nucella lapillus förekom till exempel inte alls i databasens material varför inga kartor har kunnat produceras för denna art. Andra arter såsom Ostrea edulis och tillhörande ostronbankar finns det sedan tidigare utbredningskartor över från inventeringar som varit inriktade mot just ostronförekomst (Lindegarth et al. 2014). De data som förekommer i Kosterdatabasen bidrar inte nämnvärt med ny kunskap om utbredning av ostron i området. Andra arter och habitat där det saknas tillräckligt mycket material i databasen för att kunna producera kartor av inkluderar ålgräs, grundlevande blåmusselbankar, Lophelia pertusa rev och Carbonate mounds, som förekommer under korallrev (Tabell 7). Eventuellt så finns det möjlighet att ta fram material för ostron, blåmusslor och ålgräs, som är av tillräcklig kvalitet för att producera kartor över känd förekomst och producera prediktiva modeller från det material som samlades in under inventering av ostronförekomst i nationalparken (Lindegarth et al. under 2014). Detta kräver dock ytterligare analys av det insamlade data- och filmmaterialet för att säkerställa underlagsdata till modellering Habitat utbredning Flera av de arter som det var tänkt att skapa prediktiva modeller för var mycket sällsynta (förekomst under 10 % i proven) i Kosterdatabasen, vilket innebar att modelleringsförsöken inte gav speciellt användbara (och ofta rent dåliga) modeller. Modellerna bedömdes inte vara av sådan kvalitet att det var lönt att prediktera förekomst och producera kartor. Då den initiala upplösningen som användes (15 m) inte gav några modeller alls som var tillräckligt bra (Tabell 5) gjordes även försök med en något lägre upplösning (50 m), vilket gav vissa modeller som var funktionsdugliga (Tabell 6). För dessa modeller predikterades förekomst av arten eller organismgruppen i fråga för hela nationalparken och kartor såväl som shapefiler producerades. Då det tillgängliga materialet även innehöll information för flera arter som inte ingick i det ursprungliga uppdraget men där analys av data för vissa av dessa gav signifikanta modeller, producerades även kartor och shape-filer över dessa arters predikterade utbredning i nationalparken (se Tabell 7) Summering Tyvärr kunde inte allt det kartmaterial som var planerat att tas fram inom projektet produceras, då tillräckligt underlag i form av data från Kosterdatabasen inte fanns. Detta på grund av att vissa arter antingen inte förekom alls i databasen, var så sällsynta att annat redan tillgängligt material är av betydligt högre kvalitet eller att försök att ta fram prediktiva modeller för arterna inte gav några modeller av tillräckligt bra kvalitet för att förutsäga förekomsten av arterna i andra områden än 21 -

24 i de provtagna lokalerna. De arter för vilka prediktiva modeller inte har kunnat produceras inom ramen för detta uppdrag, är antingen så sällsynta att modellering av förekomst/icke-förekomst är svårt även med ett större datamaterial eller så har de inventeringar vars data finns inlagda i Kosterdatabasen varit utförda på ett sådant sätt att vissa arters förekomst helt enkelt missats under inventeringsarbetet. För att vidare arbete med prediktion av förekomst av de arter som är angivna i tabell 1 ska vara lönt krävs att annat material än det som i dagsläget är tillgängligt i Kosterdatabasen används. Material som antingen redan existerar från andra inventeringar i området men som inte ligger i databasen eller att ny data samlas in för att skapa ett bredare material för att försöka ta fram prediktiva modeller. 22 -

25 Tabell 7. Sammanställning av vilket material som tagits fram och levererats för de respektive arterna och habitaten.* enbart i det sammanställda lagret (Sammanställd_förekomstdata_koster.shp) ρ ej i ursprungliga uppdraget, = Framtaget material, = Ej möjligt (ingen information i databasen, inga bra modeller etc). Känd förekomst Modellerad utbredning Utbredning baserad på annan information Art/habitat.pdf.shp.lyr.pdf.shp.lyr.pdf.shp.lyr Kommentar Antal arter (mjukbotten/hårdbotten) Modelleras ej Antal rödlistade arter (2015 års rödlista, Modelleras ej mjukbotten/hårdbotten) Antal algarter Modelleras ej Limamussla, förekomst Ingen signifikant modell Funiculina quadrangularis, förekomst Ingen signifikant modell Kophobelemnon stelliferum, förekomst Ingen signifikant modell Laminaria hyperborea, förekomst Modell 50 m upplösning Arctica islandica, förekomst Ingen signifikant modell Nucella lapillus, förekomst Ingen förekomst i databasen Ostrea edulis, förekomst Enbart data från databasen EUNIS habitat Level 3 Modelleras ej Djuplevande svampdjurssamhällen * Modell 50 m upplösning, separata förekomstkartor för arter angivna i tabell 4 Intertidal mudflats Modelleras ej Lophelia pertusa rev, döda/levande Data saknas ingen modellering Carbonate mounds Data saknas ingen modellering Coral gardens Ingen signifikant modell, separata förekomstkartor för arter angivna i tabell

26 Maerlbeds Data saknas ingen modellering Hästmusselbankar * Ingen signifikant modell Grunda sedimentlevande Blåmusselbankar Data saknas ingen modellering Ostronbankar Data saknas ingen Sjöpennor och grävande megafauna samhällen * modellering Ingen signifikant modell, separata förekomstkartor för arter angivna i tabell 4 samt N.norvegicus Ålgräsängar Data saknas ingen modellering 1110 Sublittorala sandbankar Modelleras ej 1140 Ler- och sandbottnar som blottas Modelleras ej vid lågvatten 1160 Stora grunda vikar och sund Modelleras ej 1170 Rev Modelleras ej Pandalusρ Modell 50 m upplösning Terebratulina retusaρ Modell 50 m upplösning Sabella pavoninaρ Modell 50 m upplösning Alcyonium digitatum ρ Modell 50 m upplösning A. rugosaρ Modell 50 m upplösning P. ventilabrumρ Modell 50 m upplösning C. smithiiρ Modell 50 m upplösning Munida sp.ρ Modell 50 m upplösning 24 -

27 5. Referenser Breiman, L Random forests. Machine Learning 45:5-32. Bucas, M., Bergström, U., Downie, A.-L., Sundblad, G., Gullström, M., von Numers, M. och Lindegarth, M Empirical modelling of benthic species distribution, abundance, and diversity in the Baltic Sea: evaluating the scopre for predictive mapping using different modelling approaches. ICES Journal oc Marine Science. 70: Davis, CE., Moss, D. och Hill, M EUNIS habitat classification. Revised Esri ArcGIS 10.1 Desktop. Redlands, CA. Environmental Systems Research Institute. Hosmer, DW. och Lemeshow, S Applied logistic regression. New York Wiley. Kleinbaum, D.G. och Klein M Logistic Regression: A self-learning text. Springer, New York. Liaw, A. och Weiner, M Classification and Regression by randomforest. R News 2(3), 1: Liaw, A. och Wiener M randomforest Breiman and Cutler s random forests for classification and regression. Lindegarth, M., Dunér Holthuis, T., Thorngren, L., Bergström, P och Lindegarth, S Ostron (Ostrea edulis) i Kosterhavets nationalpark: kvantitativa skattningar och modellering av förekomst och totalt antal. Länsstyrelsens rapport 2014:43. R Core Team R: a language and environment for statistical computing. R foundation for Statistical Computing. URL Swets, JA Measuring the accuracy of diagnostic systems. Science 240:

28 6. Appendix 1 pdf kartor Elektroniskt appendix bestående av en pdf-fil med en karta för varje artförekomst och respektive habitats utbredning. Arter som det finns pdf-kartor för: Acesta excavata - förekomst Alcyonium digitatum förekomst Alcyonium digitatum predikterad förekomst Arctica islandica förekomst Axinella infundibuliformis förekomst Axinella rugosa förekomst Axinella rugosa predikterad förekomst Caryophyllia smithii predikterad förekomst Funiculina quadrangularis förekomst Geodia barretti förekomst Kophobelemnon stelliferum förekomst Laminaria hyperborea förekomst Laminaria hyperborea predikterad förekomst Munida predikterad förekomst Mycale lingua förekomst Nephrops norvegicus förekomst Ostrea edulis förekomst i Kaosterdatabasen Pandalus förekomst Pandalus predikterad förekomst Phakellia ventilabrum förekomst Phakellia ventilabrum predikterad förekomst Pseudosuberites sulphureus förekomst Sabella pavonina förekomst Sabella pavonina predikterad förekomst Stylatula elegans förekomst Swiftia pallida förekomst Swiftia rosea förekomst Terebratulina retusa förekomst Terebratulina retusa predikterad förekomst Virgularia mirabilis - förekomst Antal algarter Antal rödlistade arter Totalt antal arter Habitat som det finns pdf-kartor för: Djuplevande svampdjurssamhällen predikterad förekomst EUNIS habitat nivå 3 Intertidal mudflats Natura Sublittorala sandbankar Natura Ler- och sandbottnar som blottas vid lågvatten Natura Stora grunda vikar och sund Natura Rev 26 -

29 7. Appendix 2 Shapefiler Elektroniskt appendix bestående av en zip-fil med shape-filer och tillhörande lyrfiler för de olika arternas förekomst samt habitatens utbredningar och modellerad förekomst i de fall då signifikanta modeller av tillräckligt bra kvalitet kunnat produceras. Arter som det finns Shapefiler för: Acesta excavata förekomst Alcyonium digitatum predikterad förekomst Arctica islandica förekomst Axinella rugosa predikterad förekomst Caryophyllia smithii predikterad förekomst Funiculina quadrangularis förekomst Kophobelemnon stelliferum förekomst Laminaria hyperborea förekomst Laminaria hyperborea predikterad förekomst Munida predikterad förekomst Ostrea edulis förekomst i Kosterdatabasen Pandalus predikterad förekomst Phakellia ventilabrum predikterad förekomst Sabella pavonina predikterad förekomst Terebratulina retusa predikterad förekomst Antal algarter i filen number of species Antal rödlistade arter i filen number of species Totalt antal arter i filen number of species Utöver ovanstående arter finns information om förekomst av flertalet arter (Kophobelemnon stelliferum, Funiculina quadrangularis, Virgularia mirabilis, Pennatula phosphorea, Nephrops norvegicus, Stylatula elegans, Modiolus modiolus, Bolocea tuediae, Swiftia rosea, Swiftia pallida, Alcyonium digitatum, Phakellia ventilabrum, Axinella infundibuliformis, Axinella rugosa, Mycale lingua, Geodia barretti, Pseudosuberites sulphureus, Hathrometra sarsii, Hormathia digitata, Protanthea simplex, Sabella pavonina, Acesta excavata, Ascidia obliqua, Laminaria hyperborea, Codium fragile, Caryophylllia smithii, Metridium senile, Urticina eques, Reteporella beaniana, Corella parallellogramma, Echinus acutus, Echinus elegans, Echinus esculentus, Pecten maximus, Lebbeus polaris, Munida, Flustra foliacea, Lithodes maja, Pandalus, Arctica islandica samt Terebratulia retusa) samlade i shapefilen sammanställd förekomstdata Koster till vilken det finns en.lyrfil för respektive art. Utöver den artinformation som finns i shapefilen finns även information om substrat på lokalen enligt SGUs maringeologiska karta och vilken metod som används för provtagning samt information om totala antalet arter, antalet rödlistade arter och antalet alger på lokalen. 27 -

30 Habitat som det finns shapefiler för: Djuplevande svampdjurssamhällen predikterad förekomst EUNIS habitat nivå 3 Intertidal mudflats Natura Sublittorala sandbankar Natura Ler- och sandbottnar som blottas vid lågvatten Natura Stora grunda vikar och sund Natura Rev 28 -

31